36 Gambar 3.9. Rangkaian analisa pengukuran data
Gambar 3.10. Skema pengujian prototipe propeller rendah bising
3.5 Variabel Yang Diamati
Sesuai dengan maksud eksperimen, variabel ini menjadi fokus perhatian yang perlu dikondisikan untuk pengolahan data guna mendapatkan hasil yang
mendekatin sempurna. Adapun variabel yang diamati dalam studi eksperimental ini adalah sebagai berikut :
1. Jarak sound level meter Bruel Kjaer type 2238 fulfils ke propeller. 2. Frekuensi dari inverter.
3. Noise pada propeller dengan arah horizontal, vertical, aksial. 4. Turbulensi.
Universitas Sumatera Utara
37
3.6 Spesifikasi Fluida
Spesifikasi fluida pada saat melakukan pengujian adalah udara bebas dan juga digunakan untuk menganalisis simulasi dalam penelitian ini, berikut adalah properties
udara : Tabel 3.2. Spesifikasi fluida udara atmosfir
No Spesifikasi
1. Jenis Fluida Udara atmosfir
2. Tekanan Fluida 1 atm 10325 Pa
3. Kelembapan
70
4. Viskositas 18,21 x10-6 Pa-s
Sumber: Baron ,Randal F, 2001
3.7 Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian dimulai dari studi literatur, persiapan, pengumpulan data, pengolahan data, analisa data dan kesimpulan, secara garis besar dapat
dilihat gambar 3.11 diagram alir proses pelaksanaan sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
38 Gambar 3.11. Diagram alir proses pelaksanaan
Identifikasi masalah dan menetapkan tujuan penelitian
PENGOLAHAN DATA:
Pengolahan data dari uji kebisingan
KESIMPULAN STUDI AWAL :
- Studi literatur
PERSIAPAN ALAT dan BAHAN : - Menyiapkan propeller
- Setting alat uji MULAI
PENGUMPULAN DATA :
Pengujian Kebisingan
HASIL
SELESAI
Universitas Sumatera Utara
39
3.8 Pengujian Turbulensi Propeller Menggunakan Software SolidWork
Propeller didefinisikan sebagai sayap berputar dengan sudut twist tertentu
yang memiliki susunan geometri dasar airfoil. Adapun jenis propeller yang akan dianalisa menggunakan airfoil jenis CLARK
– Y dengan jumlah blade yaitu dua buah. Pemilihan airfoil jenis ini didasarkan pada penelitian Sdr. Armansyah, ST.
pada tugas akhirnya yang menyimpulkan bahwa airfoil Clark Y memiliki tingkat turbulensi yang paling rendah dan unjuk kerja aerodinamika yang paling tinggi.
Berikut adalah koordinat airfoil CLARK – Y yang diperoleh dari situs resmi
Aerospace Engineering .
Gambar 3.12 Koordinat airfoil CLARK Y Untuk membentuk propeller, perlu dimodelkan airfoil CLARK Y terlebih
dahulu. Pemodelan geometri airfoil, membutuhkan beberapa tahapan yang dilakukan di dalam simulasi software Solid Works, yaitu sebagai berikut :
1. Input Koordinat Airfoil Clark Y Koordinat airfoil diperoleh dari situs resmi edukasi Aerospace
Engineering dalam bentuk format file data .txt. Data ini kemudian diubah dengan aplikasi Ms.Excell sehingga data koordinat dapat dilihat dalam bentuk
tabulasi angka. Koordinat yang didapatkan dari situs tersebut tidak disertakan koordinat untuk sumbu Z, sehingga perlu dilakukan penambahan koordinat
untuk sumbu Z pada aplikasi Ms.Excell. karena geometri merupakan sketsa
Universitas Sumatera Utara
40 garis yang terletak pada sumbu X dan Y saja maka keseluruhan sumbu Z
bernilai 0. Melalui Ms.Excell ini juga di konvert kembali dalam bentuk file text deliminated dan kemudian dimasukkan ke dalam software Solidworks.
Gambar 3.13 Pengisian koordinat airfoil CLARK Y 2. Penginputan Sudut Serang Airfoil
Karakteristik turbulensi pada propeler dipengaruhi oleh sudut serang yang dibentuk oleh airfoil. Maka untuk airfoil CLARK Y, perlu dilakukan
pengujian untuk menentukan sudut serang yang optimum untuk pengoperasian propeller nantinya. Sudut serang ini disimbolkan sebagai Cl
maks
.
Gambar 3.14 Input sudut serang 3.
Pemodelan Propeller Setelah geometri airfoil terbentuk, airfoil akan diubah menjadi bentuk tiga
dimensi melalui pilihan “extrude” dengan panjang 30 cm. Geometri tiga dimensi ini yang dimana akan menjadi propeller kemudian diputar dengan
Universitas Sumatera Utara
41 sudut twist tertentu yang akan menghasilkan aliran fluida berbeda tergantung
sudut nya.
4. Pembentukan Daerah Putaran Rotating Region
Pada keadaan yang dialami propeller, bilah propeller akan berputar sehingga menghasilkan aliran fluida yang bergerak menuju badan pesawat.
Inilah yang akan menghasilkan gaya dorong Thrust kepada pesawat. Dikarenakan pada software solidwork ini, propeller tidak bisa dibuat bergerak
berputar maka cara yang dilakukan adalah membentuk Rotating Region yang memanfaatkan daerah fluida menjadi udara berputar melewati propeller.
5. Penentuan Jenis Aliran Fluida Setelah propeller terbentuk dan Rotating Region dibuat, maka analisa
simulasi dapat segera dimulai. Simulasi segera dipersiapkan dengan memasukkan jenis fluida yang diinginkan. Sesuai dengan parameter yang
akan dialami oleh propeller, fluida yang akan melewati propeler adalah udara dengan kelembapan sekitar 70. Angka ini berasal dari data BMKG pada
bulan Juni 2014 di wilayah kota Medan.
Gambar 3.15 Pemilihan jenis fluida 6. Penginputan Parameter Kecepatan Aliran
Setelah jenis fluida ditentukan yaitu berupa udara, maka perlu ditetapkan berapa kecepatan aliran udara yang akan melewati propeller. Kecepatan angin
yang akan melewati propeller dianggap dari awal 0 ms sehingga akan
Universitas Sumatera Utara
42 diperoleh kecepatan angin yang akan dihasilkan apabila propeller dimulai dari
keadaan diam. 7. Pembentukan Daerah Perhitungan Computational Domain
Untuk melaksanakan simulasi, perlu dibatasi terlebih dahulu daerah yang akan dianalisa karakteristik aliran udaranya. Daerah yang dibatasi akan
meliputi daerah sekitar propeller beserta propeller di dalamnya yang didasarkan perkiraan daerah yang akan dilewati aliran udara dan karakteristik
yang terjadi setelah aliran udara melewati propeller. 8. Pelaksanaan Simulasi
Tahapan selanjutnya adalah proses berjalannya simulasi. Pada tahapan ini akan disertai dengan penentuan goal atau tujuan yang ingin dicapai. Pada
simulasi ini, hasil yang perlu dicapai yaitu energi turbulensi turbulent energy. Setelah penentuan goal atau tujuan, maka simulasi telah siap untuk
dijalankan.
3.9 Diagram Alir Simulasi
